Самая прочная наружная часть кости (компактная кость) состоит из остеонов, представляющих собой цилиндрические структуры из вставленных друг в друга концентрических костных пластинок. То есть костная иерархия – это трубки внутри трубок внутри трубок внутри трубок. Во внутренней части кости – эта часть называется губчатой – находятся трабекулы (пластинки, перегородки, тяжи), которые располагаются упорядоченно: по функциональным линиям сжатия и растяжения. На эту особенность строения губчатой части верхнего отдела бедренной кости обратил внимание немецкий инженер, математик, профессор, основатель графической статики Кульман. Когда Кульман занимался проектированием высотного крана, он посетил прозекторскую (морг). Будучи инженером-математиком, он определил, что устойчивость и прочность кости определяется сочетанием кривых сжатия и кривых растяжения, расположенных на местах наибольшего сопротивления. Между этими местами (кривыми) остаются свободные места.

Ученик Кульмана, Морис Коехлин, работая у Эйфеля, представил первоначальную концепцию Эйфелевой башни, основанную на структурных особенностях кости. В дальнейшем эта концепция была использована инженерами для проектирования и строительства башни, что в конечном счете позволило минимизировать использование строительных материалов. В итоге Эйфелева башня получилась высокой, крепкой, легкой и устойчивой, как кость. А если переплавить все железо Эйфелевой башни в шар, его диаметр будет всего 12 метров [3].

Почему двигаются наши суставы?

Органами, осуществляющими движение суставов, являются скелетные поперечнополосатые мышцы. В организме человека более 600 скелетных мышц. Общая масса скелетных мышц составляет 40 % массы тела. Мышцы прикрепляются к костям, образующим сустав, при помощи сухожилий. В месте прикрепления сухожилия мышцы к кости есть слизистая сумка (бурса). Кости – это рычаги, а места прикрепления мышц к ним – это точки опоры. Мышца имеет неподвижную точку фиксации в самом начале и двигающуюся подвижную точку в месте прикрепления к кости, образующей сустав. При сокращении мышцы происходит воздействие на эту точку опоры, что приводит рычаг (кость) в движение. Чем подвижнее сустав, тем больше мышц, отвечающих за то или иное движение, прикрепляется к костям, образующим этот сустав.

Приведу пример. За отведение руки в плечевом суставе отвечает надостная мышца, идущая над остью лопатки, – она прикрепляется к большому бугорку головки плечевой кости. Поворот руки в плечевом суставе наружу (наружная ротация) происходит благодаря подостной мышце, идущей под остью лопатки, – она прикрепляется к большому бугорку головки плечевой кости. Поворот руки в плечевом суставе внутрь (внутренняя ротация) и приведение руки к туловищу происходит благодаря подлопаточной мышце, идущей от тела лопатки, – она прикрепляется к малому бугорку плечевой кости. Положение согнутой в локтевом суставе руки и указывающего назад первого пальца кисти – это работа малой круглой мышцы, идущей от лопатки: она также прикрепляется к определенному месту большого бугорка плечевой кости. Благодаря этим четырем мышцам, которые объединены одним названием «вращательная манжета плеча», плечевой сустав человека стабилен и может вращаться во всех направлениях. При заболеваниях или повреждениях какой-либо из мышц вращательной манжеты страдает функция плечевого сустава, за которую отвечает эта мышца.

Благодаря скелетным мышцам меняется положение частей тела в пространстве, что позволяет нам садиться, вставать, стоять, сгибаться, разгибаться, поворачиваться, ходить, бегать, прыгать, плавать, выполнять тонкую ювелирную работу и играть на музыкальных инструментах. Плавность движения частей тела, включая ходьбу, определяется наличием мышц-антагонистов (сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие мышцы, наружные и внутренние ротаторы). От исправной работы скелетных мышц зависит не только нормальное функционирование опорно-двигательной системы, но и функционирование организма в целом. Ко мне регулярно обращаются за помощью пациенты с жалобами на головокружение, головные боли, боли в плечевых и локтевых суставах, высокое артериальное давление, нарушение сна. Причиной всех этих расстройств чаще всего является многочасовая работа за компьютером и отсутствие простых физических упражнений для снятия напряжения в мышцах плечевого пояса, шеи и груди.

Где находятся самые большие и самые маленькие мышцы?

Самые крупные мышцы – это большие ягодичные мышцы, которые выпрямляют и фиксируют туловище. Самые маленькие мышцы – это мышцы среднего уха, прикрепленные к слуховым косточкам (молоточку, стремечку и наковальне). Самые сильные мышцы – икроножная и жевательная. Самая длинная мышца у человека – это портняжная мышца, которая начинается от передневерхней ости подвздошной кости, идет по бедру снаружи спереди, переходя на внутреннюю его поверхность, и прикрепляется к внутренней поверхности верхней трети большеберцовой кости. Это анатомическое место носит название «гусиная лапка» (поскольку прикрепляемые в этом месте три сухожилия мышц напоминают лапу гуся). Портняжная мышца (так переводится ее латинское название musculus sartorius) сгибает ногу в тазобедренном и коленном суставах, вращает голень внутрь, а бедро наружу, а проще говоря, именно благодаря портняжной мышце мы можем закидывать ногу на ногу – такую позу часто применяют в своей работе портные, отсюда и возникло название «портняжная мышца».

Что управляет работой мышц и суставов?

Работой мышц управляет нервная система, осуществляющая связь между мышцами и головным и спинным мозгом. Нервная система переводит химическую энергию нервных и мышечных клеток в механическую – то есть делает возможным мышечное сокращение, движение сустава и конкретное действие, которое нужно совершить человеку в данный момент.

Самым простым примером, иллюстрирующим влияние нервной системы на работу мышц и суставов, может быть сокращение мышц и последующее движение части или всего тела по нашему желанию: когда мы хотим сесть – садимся, хотим встать – встаем, хотим взять какой-то предмет – берем. Благодаря многочисленным нейромышечным связям вся полноценная жизнь человека состоит из реализации поставленных перед головным мозгом задач по выполнению разнообразных механических движений. В мышцах, связках и суставных сумках находятся чувствительные проприорецепторы (собственные рецепторы), определяющие ощущение положения частей тела относительно друг друга и в пространстве. Также проприорецепторы позволяют определить положение всего тела. Информация о том, где находятся части тела, идет от мышц, связок и суставов через спинной мозг в теменную долю головного мозга. Там формируется схема тела. Благодаря проприорецепции и с помощью физических упражнений мы можем управлять своими мышцами и суставами, создавая положительные двигательные стереотипы, улучшающие работу всей опорно-двигательной системы.

Заканчивая теоретическую часть этой книги, необходимо сделать несколько важных выводов, которые лежат в основе принципов сохранения суставов для долгой и счастливой жизни:

• Сустав – это устойчивая, крепкая, подвижная и защищенная со всех сторон конструкция, способная выдерживать большие нагрузки и служить долго: так заложено природой.

• Сустав – это орган тела человека, находящийся в суставной сумке. Сустав представляет собой подвижное соединение костей, концы которых покрыты суставным хрящом, и имеет суставную полость, заполненную синовиальной жидкостью.

• Снаружи сустав окружен околосуставными тканями: мышцами, связками, сухожилиями.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.